package main.leetcode.clockin.March;

import java.util.Arrays;

/**
 * 面试40.最小的k个数
 *
 * <p>输入整数数组 arr ，找出其中最小的 k 个数。例如，输入4、5、1、6、2、7、3、8这8个数字，则最小的4个数字是1、2、3、4。
 *
 * <p>示例 1：输入：arr = [3,2,1], k = 2 输出：[1,2] 或者 [2,1]
 *
 * <p>示例 2：输入：arr = [0,1,2,1], k = 1 输出：[0]
 *
 * <p>限制：0 <= k <= arr.length <= 10000 0 <= arr[i] <= 10000
 */
public class day20 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(
                Arrays.toString(
                        new day20().getLeastNumbers(new int[] {0, 0, 1, 2, 4, 2, 2, 3, 1, 4}, 8)));
    }

    // 因为只要求输出最小的k个数字，而并不要求输出有序，因此可以利用快速排序
    public int[] getLeastNumbers(int[] arr, int k) {
        if (k == 0) return new int[0];
        int n = arr.length;
        //        if (n == 1 || n == k) return arr;
        int left = 0, right = n - 1;
        int mid = partition(arr, left, right);
        while (mid != k) {
            if (mid > k) {
                right = mid - 1;
                if (left >= right) break;
                mid = partition(arr, left, right);
            } else {
                left = mid + 1;
                if (left >= right) break;
                mid = partition(arr, left, right);
            }
        }
        int[] res = new int[k];
        System.arraycopy(arr, 0, res, 0, k);
        return res;
    }

    private int partition(int[] arr, int lo, int hi) {
        int val = arr[lo];
        int i = lo, j = hi + 1;
        while (true) {
            while (arr[++i] < val && i < hi) ;
            while (arr[--j] > val && j > lo) ;
            if (i >= j) break;
            swap(arr, i, j);
        }
        swap(arr, lo, j);
        return j;
    }

    private void swap(int[] arr, int i, int j) {
        arr[i] = arr[i] + arr[j] - (arr[j] = arr[i]);
    }
}
